Привод затвора автоматического огнестрельного оружия
Изобретение относится к огнестрельному оружию, а именно к механизмам, используемым в качестве привода затвора автоматического стрелкового или артиллерийского оружия, использующим энергию пороховых газов. Привод затвора автоматического огнестрельного оружия содержит втулку, установленную на конце ствола с возможностью продольного перемещения относительно ствола и механически связанную с деталями затвора. Втулка имеет переднюю стенку, в которой выполнено отверстие с центром, расположенным на оси ствола, причем размер отверстия превышает размер калибра оружия. В передней части втулки выполнено расширение, образующее газовую камеру. К тыльной части втулки прикреплены, по меньшей мере, две тяги, связывающие втулку с деталями затвора. На стволе установлена спиральная возвратная пружина, упирающаяся передним концом в выполненный на стволе упор, а задним концом упирающаяся в детали затвора. Втулка, тяги и возвратная пружина снабжены охватывающим их защитным кожухом, закрепленным на стволе. В передней части защитного кожуха выполнено отверстие для вылета снаряда и выхода пороховых газов. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности работы привода затвора. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к огнестрельному оружию, а именно к механизмам, используемым в качестве привода затвора автоматического стрелкового или артиллерийского оружия, использующим энергию пороховых газов.
Известен привод автоматического огнестрельного оружия, описанный в патенте DE 19739451, кл. F41А 5/18, 11.03.99 г. [1], содержащий газовую камеру, которая сообщается посредством специального отверстия с каналом ствола. В газовой камере установлен подпружиненный поршень, шток которого механически связан с деталями затвора.
Силовой импульс, передаваемый в момент выстрела от поршня штоку, вызывает в штоке большие напряжения сжатия. Такое напряженное состояние заставляет для избежания продольного изгиба усиливать шток путем увеличения его диаметра, что приводит к увеличению массы привода. Кроме того, при выстреле ствол «уводит» в сторону, т.к. равнодействующая усилий, сообщаемых поршню пороховыми газами, не совпадает с геометрической осью канала ствола. Для предотвращения этого явления также приходится увеличивать вес оружия.
Из описания к патенту RU 2150062, кл. F41А 5/18, опубл. 27.05.2000 г. [2], известен привод затвора автоматического огнестрельного оружия, содержащий газовую камеру, выполненную в поршне и установленную с возможностью продольного перемещения на переднем конце ствола.
Конструкция привода затвора [2] имеет следующие недостатки.
Как и в устройстве [1], элементы, передающие рабочее усилие затвору, подвергаются импульсным усилиям сжатия.
В случае варианта изобретения, при котором поршень частично охватывает ствол, возникает тенденция «увода» в сторону ствола оружия при выстреле, а в случае варианта, при котором поршень полностью охватывает ствол, чрезмерно утяжеляется вся конструкция привода.
Наиболее близким аналогом изобретения является привод затвора автоматического огнестрельного оружия, известный из патента США №2331347, н.кл. 8.9-192, 12.10.43 г [3], содержащий втулку, установленную на конце ствола с возможностью продольного перемещения относительно ствола и механически связанную с деталями затвора, втулка имеет переднюю стенку, в которой выполнено отверстие с центром, расположенным на оси ствола, причем размер отверстия превышает размер калибра оружия.
Привод затвора [3] характеризуется наличием длинных стержней, работающих при выстреле на сжатие в условиях импульсной нагрузки. Такой характер нагрузки связан с опасностью поломки деталей вследствие продольного изгиба. Кроме того, в этой сложной конструкции использованы зубчатые рейки, зубья которых подвергаются при стрельбе ударным нагрузкам, вызывающим критические контактные напряжения. Поверхность конца ствола и контактирующая с ней поверхность втулки в процессе стрельбы подвержены абразивному износу вследствие попадания из окружающей среды в зазор между втулкой и стволом твердых частиц (например, песка).
Отмеченные недостатки конструкции привода-прототипа [3] отрицательно влияют на его эксплуатационную надежность.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы привода затвора.
Указанный технический результат достигается в известном приводе затвора автоматического огнестрельного оружия, содержащем втулку, установленную на конце ствола с возможностью продольного перемещения относительно ствола и механически связанную с деталями затвора, втулка имеет переднюю стенку, в которой выполнено отверстие с центром, расположенным на оси ствола, причем размер отверстия превышает размер калибра оружия. Отличительной особенностью предлагаемого привода затвора является то, что в передней части втулки выполнено расширение, образующее газовую камеру, к тыльной части втулки прикреплены, по меньшей мере, две тяги, связывающие втулку с деталями затвора, на стволе установлена спиральная возвратная пружина, упирающаяся передним концом в выполненный на стволе упор, а задним концом упирающаяся в детали затвора, втулка, тяги и возвратная пружина снабжены охватывающим их защитным кожухом, закрепленным на стволе, в передней части защитного кожуха выполнено отверстие для вылета пули или снаряда и выхода пороховых газов.
Изобретение имеет следующие частные случаи выполнения.
Газовая камера может быть дополнительно снабжена шарнирно закрепленной в ее передней части заслонкой, имеющей отверстие для прохода через него пули или снаряда, с тыльной стороны заслонка снабжена упором, ограничивающим ее отклонение назад, а с передней стороны ее отклонение ограничено внутренней поверхностью передней стенки втулки, отверстие заслонки расположено так, что заслонка, находясь в крайнем заднем положении, обеспечивает при выстреле возможность перемещения пули или снаряда через выполненное в ней отверстие, а находясь в крайнем переднем положении, заслонка полностью перекрывает отверстие в передней стенке втулки, в стенке втулки у места шарнирного крепления к ней заслонки выполнена продольная сквозная прорезь, находящаяся у этого места часть заслонки имеет изогнутый удлиненный элемент, который выступает через продольную сквозную прорезь из газовой камеры, придавая заслонке вид двуплечего рычага, а на внутренней поверхности защитного кожуха выполнен упор, предназначенный для взаимодействия с упомянутым изогнутым элементом заслонки. В этом частном случае выполнения изобретения упор, находящийся на поверхности защитного кожуха и предназначенный для взаимодействия с концом выступающего из газовой камеры изогнутого удлиненного элемента заслонки, выполнен в виде кольцевого ребра жесткости.
В боковых стенках защитного кожуха могут быть выполнены вентиляционные отверстия.
В тыльной стенке газовой камеры могут быть выполнены отверстия для выхода пороховых газов.
Внутренняя поверхность боковых стенок защитного кожуха может иметь направляющие выступы, обеспечивающие возможность продольного перемещения втулки между ними.
Тыльная часть втулки может быть выполнена в виде фланца, предназначенного для выполнения функции поршня в полости между втулкой и защитным кожухом.
Упор, в который упирается передний конец возвратной пружины, может быть выполнен в виде фланца, прикрепленного к стволу и к защитному кожуху.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
Фиг.1. Общий вид привода перед выстрелом, продольный разрез.
Фиг.2 То же, в момент после вылета из ствола пули или снаряда.
Как показано на фиг.1 и 2, на конце ствола 1 оружия установлена подвижная металлическая втулка 2, которая спереди ограничена стенкой 3. В передней стенке 3 втулки 2 выполнено круглое отверстие 4, центр которого расположен на оси ствола 1. Величина диаметра отверстия 4 превышает размер калибра оружия. Втулка 2 в своей передней части заканчивается утолщением, образующим газовую камеру 5. К тыльной части втулки 2 прикреплены две тяги 6, связывающие ее с деталями затвора 7. На чертежах затвор 7 показан схематично в виде прямоугольника. Варианты конструкций затвора 7 могут быть различными в зависимости от вида оружия. На стволе 1 перед затвором 7 установлена спиральная возвратная пружина 8. Передний конец возвратной пружины 8 упирается в упор 9, закрепленный на поверхности ствола 1. Задний конец возвратной пружины 8 упирается в детали затвора 7. Втулка 2 с газовой камерой 5, тяги 6 и возвратная пружина 8 снабжены охватывающим их защитным кожухом 10, который жестко закреплен на стволе 2. В своей передней части защитный кожух 10 имеет отверстие 11 для вылета пули или снаряда и для выхода пороховых газов. Внутренняя поверхность защитного кожуха 10 может иметь направляющие выступы 12, обеспечивающие возможность продольного перемещения втулки 2 между ними.
Газовая камера 5 может быть дополнительно снабжена заслонкой 13, которая прикреплена к газовой камере 5 посредством шарнира 14. Заслонка 13 имеет отверстие 15 для прохода снаряда или пули. С тыльной стороны заслонки 13 предусмотрен укрепленный в газовой камере 5 упор 16, а передней частью заслонка 13 в результате поворота на шарнире 14 может прилегать к внутренней поверхности передней стенки 3 втулки 2. Отверстие 15 в заслонке 13 расположено так, что, заслонка 13, находясь в крайнем заднем положении, обеспечивает при выстреле возможность перемещения пули или снаряда через выполненное в ней отверстие 15 (см. фиг.1). Находясь в крайнем переднем положении, заслонка 13 полностью перекрывает отверстие 4 в передней стенке 3 втулки 2 (см. фиг.2).
Часть заслонки 13, находящаяся у места ее прикрепления к шарниру 14, имеет изогнутый удлиненный элемент 17, который выступает из газовой камеры 5 через продольную сквозную прорезь, выполненную в стенке газовой камеры 5. На внутренней поверхности защитного кожуха 10 выполнен в виде кольцевого ребра жесткости упор 18, взаимодействующий с концом выступающего из газовой камеры 5 изогнутого удлиненного элемента 17 заслонки 13.
В боковых стенках защитного кожуха 10 выполнены вентиляционные отверстия 19, а в тыльной стенке газовой камеры 5 выполнены отверстия 20 для выхода пороховых газов. Тыльная часть втулки 2 выполнена в виде фланца 21 и играет роль поршня при движении втулки 2 в полости защитного кожуха 10.
Упор 9, в который упирается передний конец пружины 8, может быть выполнен в виде фланца, прикрепленного к защитному кожуху 10.
Привод затвора работает следующим образом.
Перед выстрелом втулка 2 с газовой камерой 5, удерживаемые тягами 6, находятся в крайнем заднем положении (см. фиг.1). Пружина 8 находится в состоянии минимального сжатия (усилие ее сжатия достаточно для надежного удержания втулки 2 с газовой камерой 5 в крайнем заднем положении). Заслонка 13 прижата к упору 16 и находится в крайнем заднем положении (относительно газовой камеры 5). Геометрические ось отверстия 4, выполненного в передней стенке 3 газовой камеры 5, ось отверстия 15 в заслонке 13 и ось отверстия 11, выполненного в передней части защитного кожуха 10, совпадают с осью канала ствола 1.
При выстреле после момента вылета из канала ствола 1 пули или снаряда под действием давления пороховых газов втулка 2, увлекаемая газовой камерой 5, перемещается в крайнее переднее положение (см. фиг.2). Возвратная пружина 8 в результате перемещения вперед втулки 2 подвергается максимальному сжатию. Под действием давления пороховых газов заслонка 13 переходит из крайнего заднего положения в крайнее переднее положение (относительно газовой камеры 5) и, плотно прижимаясь в передней стенке 3 газовой камеры 5, перекрывает отверстие 4, выполненное в этой стенке (см. фиг.2).
На заключительной стадии процесса выхода из канала ствола 1 пороховых газов, когда их действие на газовую камеру 5 ослабевает, втулка 2 с газовой камерой 5 усилием пружины 8 переводится в крайнее заднее положение. Одновременно с этим заслонка 13 под действием упора 20, находящегося на защитном кожухе 10, также переводится в крайнее заднее положение, по отношению к газовой камере 5 (см. фиг.1).
При движении втулки 2 с газовой камерой 5 из положения на фиг.1 в положение на фиг.2 и обратно в результате взаимодействия тяг 6 с деталями затвора 7 может осуществляться извлечение стреляной гильзы из патронника, досылание нового патрона и взвод пружины ударника.
Снабжение газовой камеры 5 заслонкой 13 позволяет увеличить усилие, действующее со стороны пороховых газов на камеру 5 после вылета из ствола 1 пули или снаряда. Это дает возможность уменьшить поперечные размеры газовой камеры 5 и, следовательно, облегчить конструкцию привода.
Выполнение отверстий 20 на тыльной стенке газовой камеры 5 обеспечивает уменьшение силы отдачи оружия за счет реактивного действия на газовую камеру 5 выходящих из отверстий 20 пороховых газов.
Наличие у заслонки 13 удлиненного изогнутого элемента 17, выступающего из газовой камеры 5 наружу через продольную прорезь передней стенки камеры 5, после вылета из ствола 1 пули или снаряда обеспечивает ускорение движения втулки 2 с газовой камерой вперед, т.к. короткое плечо двуплечего рычага (каковым можно считать заслонку 13) как бы подталкивает газовую камеру 5 вперед. На заключительном этапе передвижения втулки 2 с камерой 5 в крайнее заднее положение удлиненный изогнутый элемент 17 обеспечивает перевод заслонки 13 из крайнего переднего положения в крайнее заднее положение по отношению к газовой камере 5 и удержание в этом положении до очередного выстрела.
Наличие вентиляционных отверстий 19 в боковых стенках защитного кожуха 10, а также выполнение тыльной части втулки 2 в виде фланца 21 ускоряет процесс охлаждения ствола 1, газовой камеры 5 и защитного кожуха. Это обеспечивает стабилизацию температурного режима деталей привода, что особенно важно при стрельбе длинными очередями.
Выполнение упора 18 в виде кольцевого ребра жесткости не только усиливает защитный кожух 10, но и препятствует радиальному смещению газовой камеры 5 при стрельбе.
Испытания опытных образцов, изготовленных в соответствии с данным описанием изобретения, показали высокую надежность предлагаемой конструкции привода затвора при эксплуатации оружия в полевых условиях.
1. Привод затвора автоматического огнестрельного оружия, содержащий втулку, установленную на конце ствола с возможностью продольного перемещения относительно ствола, механически связанную с деталями затвора и имеющую переднюю стенку, в которой выполнено отверстие с центром, расположенным на оси ствола, и размер которого превышает размер калибра оружия, отличающийся тем, что в передней части втулки выполнено расширение, образующее газовую камеру, к тыльной части втулки прикреплены, по меньшей мере, две тяги, связывающие втулку с деталями затвора, на стволе установлена спиральная возвратная пружина, упирающаяся передним концом в выполненный на стволе упор, а задним концом упирающаяся в детали затвора, причем втулка, тяги и возвратная пружина снабжены охватывающим их защитным кожухом, закрепленным на стволе, а в передней части защитного кожуха выполнено отверстие для вылета снаряда и выхода пороховых газов.
2. Привод затвора по п.1, отличающийся тем, что газовая камера снабжена шарнирно закрепленной в ее передней части заслонкой, имеющей отверстие для прохода через него снаряда, с тыльной стороны заслонка снабжена упором, ограничивающим ее отклонение назад, с передней стороны ее отклонение ограничено внутренней поверхностью передней стенки втулки, отверстие заслонки расположено так, что заслонка в крайнем заднем ее положении обеспечивает при выстреле возможность перемещения пули или снаряда через выполненное в ней отверстие, а в крайнем переднем ее положении заслонка полностью перекрывает отверстие в передней стенке втулки, в стенке втулки у места шарнирного крепления к ней заслонки выполнена продольная сквозная прорезь, находящаяся у этого места часть заслонки имеет изогнутый удлиненный элемент, выступающий через продольную сквозную прорезь из газовой камеры и придающий заслонке вид двуплечего рычага, а на внутренней поверхности защитного кожуха выполнен упор, предназначенный для взаимодействия с упомянутым изогнутым удлиненным элементом заслонки.
3. Привод по п.2, отличающийся тем, что упор, находящийся на поверхности защитного кожуха и предназначенный для взаимодействия с концом выступающего из газовой камеры изогнутого удлиненного элемента заслонки, выполнен в виде кольцевого ребра жесткости.
4. Привод затвора по п.1 или 2, отличающийся тем, что в боковых стенках защитного кожуха выполнены вентиляционные отверстия.
5. Привод затвора по п.1 или 2, отличающийся тем, что в тыльной стенке газовой камеры выполнены отверстия для выхода пороховых газов.
6. Привод затвора по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутренняя поверхность боковых стенок защитного кожуха имеет направляющие выступы, обеспечивающие возможность продольного перемещения втулки между ними.
7. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что тыльная часть втулки выполнена в виде фланца, предназначенного для выполнения функции поршня в полости между втулкой и защитным кожухом.
8. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что упор, в который упирается передний конец возвратной пружины, выполнен в виде фланца, прикрепленного к стволу и к защитному кожуху.
